數(shù)據(jù)庫簡答題.docx

第一章1.8. List four significant differences between a file-processing system and a DBMS.答：1.兩者都包含了一系列的數(shù)據(jù)以及一些可用于操作數(shù)據(jù)的程序。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)該數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)以及邏輯結(jié)構(gòu)。而對于文件處理系統(tǒng)而言，只有物理結(jié)構(gòu)。2.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以確保所有經(jīng)授權(quán)訪問的程序能夠訪問到數(shù)據(jù)的物理部分，因此可以減少數(shù)據(jù)冗余。在文件處理系統(tǒng)中，當一個數(shù)據(jù)被一個程序所寫入的時候，它有可能不能被另一個程序所讀取。3.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供靈活的訪問方法（例如查詢），而文件處理系統(tǒng)則要按照事先確定的方法去訪問數(shù)據(jù)（例如程序編譯）4.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以讓多個用戶在同一時間對同一數(shù)據(jù)進行操作。而文件處理系統(tǒng)通常是允許一個或多個程序在同一時間訪問不同的數(shù)據(jù)。在文件處理系統(tǒng)中，當且僅當兩個文件在同一時間對同一個文件進行只讀操作時才能并發(fā)進行這個操作。1.9 Explain the concept of physical data independence, and its importance in database systems.答：物理數(shù)據(jù)獨立是指能夠應(yīng)用程序不受影響的情況下修改物理模式。物理層的實現(xiàn)比較復(fù)雜，物理數(shù)據(jù)獨立之后，當邏輯層需要修改某些數(shù)據(jù)的時候，就不需要設(shè)計復(fù)雜的物理結(jié)構(gòu)，減輕了邏輯層的負擔(dān)。1.10 List five responsibilities of a database-management system. For each responsibility, explain the problems that would arise if the responsibility were not discharged.答：1.與文件管理器進行交互。如果沒有了，數(shù)據(jù)庫管理什么都做不了，包括數(shù)據(jù)存儲以接受。2.完整性約束。缺少之后，一致性約束就沒法滿足。3.安全性。沒有安全性管理，未經(jīng)授權(quán)的用戶可能會訪問到數(shù)據(jù)庫里面的數(shù)據(jù)以及已經(jīng)擁有部分授權(quán)的用戶訪問到未經(jīng)授權(quán)的部分。4并發(fā)執(zhí)行。5.備份和恢復(fù)。1.13 What are five main functions of a database administrator?答：1.模式定義 2.存儲結(jié)構(gòu)以及存取方式定義 3.模式以及物理組織的修改 4.數(shù)據(jù)訪問授權(quán) 5.日常維護1.14 Explain the difference between two-tier and three-tier architectures. Which is better suited for Web applications? Why?答：區(qū)別：兩層體系結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用程序駐留在客戶機上面，通過查詢語言表達式來調(diào)用服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)功能。在三層體系結(jié)構(gòu)中，客戶機只作為一個前端并且不包含任何直接的數(shù)據(jù)庫調(diào)用。客戶端通常通過一個表單界面與應(yīng)用服務(wù)器進行通信。而應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫通信以訪問數(shù)據(jù)。三層體系結(jié)構(gòu)更適合Web應(yīng)用。可以減輕客戶機的負荷。第二章2.10 Consider the advisor relation shown in Figure 2.8, with s id as the primary key of advisor. Suppose a student can have more than one advisor. Then, would s id still be a primary key of the advisor relation? If not, what should the primary key of advisor be? 答：不是。因為一個學(xué)生可能會被多個導(dǎo)師指導(dǎo)，用導(dǎo)師無法區(qū)分學(xué)生。主碼應(yīng)該是i_id和s_id。2.11 Describe the differences in meaning between the terms relation and relation schema.（關(guān)系和關(guān)系模式在意義上的區(qū)別）答：關(guān)系模式(Relational Scheme)：它由一個關(guān)系名以及它所有的屬性名構(gòu)成。它對應(yīng)二維表的表頭，是二維表的構(gòu)成框架（邏輯結(jié)構(gòu)）。關(guān)系(Relation)：表示多個實體之間的相互關(guān)聯(lián)，每一張表稱為該關(guān)系模式的一個具體關(guān)系。它包括：關(guān)系名，表的結(jié)構(gòu)和表的數(shù)據(jù)（元組）。2.14 List two reasons why null values might be introduced into the database.答：當確切的值不存在或者不知道的時候，空值就可能會被引入。第四章4.17 Explain why, when a manager, say Satoshi, grants an authorization, the grant should be done by the manager role, rather than by the user Satoshi.答：考慮一下，如果用戶Satoshi并不是一個經(jīng)理但是可以授予權(quán)限，當他離開公司的時候，上層回收原屬于他的所有權(quán)限，盡管有些人的工作盡管沒變，但是權(quán)限也一樣被回收。如果權(quán)限授予是由經(jīng)理完成的，從Satoshi里回收權(quán)限的時候就不會發(fā)生級聯(lián)撤銷。在授權(quán)圖圖里面，我們可以把經(jīng)理以及用戶當成是一個結(jié)點。如果權(quán)限是由經(jīng)理授予，從Satoshi那里回收權(quán)限是不會對經(jīng)理造成任何影響的。4.18 Suppose user A, who has all authorizations on a relation r, grants select on relation r to public with grant option. Suppose user B then grants select on r to A. Does this cause a cycle in the authorization graph? Explain why.答：會的。A授予權(quán)限給所有用戶，會產(chǎn)生一條從A到所有用戶的邊，這就意味著每個人都擁有權(quán)限，B也一樣具有。這也意味著public到系統(tǒng)里面所有的用戶都會有一條邊。如果沒有的話，就不會存在一條從授權(quán)圖的根到代表該用戶定點的路徑（用戶具有授權(quán)的充要條件）。B可以進行權(quán)限轉(zhuǎn)移，當B把權(quán)限轉(zhuǎn)移給A的時候，就會有一條從B到A的邊，也就構(gòu)成了環(huán)。第五章5.21 Suppose there are two relations r and s, such that the foreign key B of r references the primary key A of s. Describe how the trigger mechanism can be used to implement the on delete cascade option, when a tuple is deleted from s.答：有一些關(guān)系的主碼被一些其他關(guān)系作為外碼被參照，我們?yōu)檫@些關(guān)系定義了觸發(fā)器。每當一條元組從被參照的關(guān)系中刪除時，觸發(fā)器就會被激活。觸發(fā)器的動作是搜索所有參照的關(guān)系后，如果外碼的值與被參照關(guān)系中被刪除元組的主碼的值相等的話，就刪除這些外碼值所在的元組。這一類觸發(fā)器將會和級聯(lián)刪除操作擁有相同的作用。5.22 The execution of a trigger can cause another action to be triggered. Most database systems place a limit on how deep the nesting can be. Explain why they might place such a limit答：一個觸發(fā)器里面寫的東西有可能會造成一個無終止的遞歸。舉個例子，在一個關(guān)系上，有一個觸發(fā)器是定義在插入操作之前的，而這個觸發(fā)器嘗試插入另一條記錄到這個相同的關(guān)系里面。一般來說，想靜態(tài)地確認和禁止這樣的觸發(fā)器產(chǎn)生是很困難的，因此，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在執(zhí)行過程中會設(shè)置一個嵌套的觸發(fā)器調(diào)用的深度限制。第七章7.14 Explain the distinctions among the terms primary key, candidate key, and superkey.答：超碼：是一個或者多個屬性的集合，這些屬性的組合可以使之在一個關(guān)系中唯一地標識一個元組。一個超碼可能包含有無關(guān)屬性。也就是說，當K是超碼時，K的任何父集也是超碼。候選碼：超碼中，若它們的任意真子集都不能成為超碼，這樣的最小超碼也稱為候選碼主碼：在一個關(guān)系中，用于區(qū)分不同元組的候選碼。第八章8.30 List the three design goals for relational databases, and explain why each is desirable.答：三個目標為：1.無損分解。2.保持依賴。3.最小數(shù)據(jù)冗余可以讓我們擁有一個更精確的數(shù)據(jù)庫，對更新的數(shù)據(jù)庫進行正確查詢以及花費更小的數(shù)據(jù)庫存儲空間。8.31 In designing a relational database, why might we choose a non-BCNF design?答：這是因為BCNF有時候是不能保持著函數(shù)依賴的，因此，我們會選擇另一種模式（特別是3NF），這樣在檢查更新時的數(shù)據(jù)依賴會更加容易。第十章10.9 解釋為什么在磁盤塊上分配記錄的策略會顯著影響到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能。答：如果我們分配相關(guān)記錄到磁盤塊中，我們就可以通過對磁盤的一次請求就可以檢索到更多或者是全部的所求的記錄。磁盤的存取問題是數(shù)據(jù)庫中的瓶頸，由于這個分配策略減少了對磁盤存取的操作次數(shù)，因此提高了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能。第十二章12.16 列出ACID特性，解釋每一特性的用途答：ACID特性：原子性：事物的所有操作在數(shù)據(jù)庫中要么全部正確反映出來，要不完全不反映。一致性：隔離執(zhí)行事務(wù)時，可以保持數(shù)據(jù)庫的一致性隔離性：盡管多個事務(wù)是并發(fā)進行的，但是這個可以保證每個事務(wù)都感覺不到系統(tǒng)中有其他事務(wù)在并發(fā)執(zhí)行。持久性：一個事務(wù)成功之后，它對數(shù)據(jù)庫的改變是必須永久的，即使出現(xiàn)系統(tǒng)故障。12.17 事務(wù)從開始執(zhí)行到提交或者終止，期間要經(jīng)過幾個狀態(tài)。列出所有可能出現(xiàn)的事務(wù)狀態(tài)序列，并解釋原因。答：有三種可能性：1. 活動部分提交提交：這是一個正常事務(wù)所會發(fā)生的順序。在執(zhí)行完它的所有語句之后，它會進入部分提交狀態(tài)，在足夠的恢復(fù)信息被寫入磁盤之后，就會進入最終的提交狀態(tài)。2. 活動部分提交中止：在執(zhí)行事務(wù)的最后一條語句的時候，就會進入到部分提交狀態(tài)。在足夠的恢復(fù)信息被寫入磁盤之前可能會有硬件出錯，然后損壞內(nèi)存里面的內(nèi)容，這就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫什么都不能做，最后事務(wù)進入中止狀態(tài)。3. 活動失敗中止：在事務(wù)開始執(zhí)行之后，在某些時刻發(fā)現(xiàn)一些正常的執(zhí)行操作不能繼續(xù)（或者是內(nèi)部程序或者是外界的因素），事務(wù)就會進入失敗的狀態(tài)，然后回滾，進入中止狀態(tài)。12.18 解釋串行調(diào)度和可串行調(diào)度的區(qū)別答：屬于同一事務(wù)的指令在調(diào)度中緊挨在一起就叫做串行調(diào)度?？纱谢{(diào)度有一個比較弱的限制就是，有些串行調(diào)度必須要等價。這里有兩個調(diào)度等價的定義：沖突等價以及視圖等價。12.22. 為什么數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持事務(wù)的并發(fā)執(zhí)行，盡管需要額外編程工作來確保并發(fā)執(zhí)行不會引起任何問題答：事務(wù)進程系統(tǒng)通?？梢宰尪鄠€事務(wù)并發(fā)執(zhí)行。我們?nèi)菀讖娬{(diào)這個更容易事務(wù)串行執(zhí)行。然而，下面有兩個更好地理由來解釋：第一， 提高吞吐量和資源利用率。一個事務(wù)由多個步驟組成。一些設(shè)計I/O活動；還有一些涉及CPU活動。在計算機系統(tǒng)中CPU與磁盤可以并行運作。因此，I/O活動可以與CPU處理并行進行。利用CPU和I/O系統(tǒng)的并行性，多個事務(wù)可并行執(zhí)行。當一個事務(wù)在一張磁盤上進行讀寫時，另一個事務(wù)可以在CPU上運行，第三個事務(wù)又可在另一張磁盤上進行讀寫。這樣就可以增加吞吐量，同時利用率也提高了。第二， 減少等待時間。系統(tǒng)中可能運行著各種各樣的事務(wù)，有些時間長，有些短。如果各事務(wù)針對數(shù)據(jù)庫的不同部分進行操作，讓它們并發(fā)執(zhí)行會更好，它們之間可以共享CPU周期與磁盤存取?？蓽p少執(zhí)行事務(wù)時的不可預(yù)測的延遲以及平均響應(yīng)時間。12.30 穩(wěn)定存儲器是不可能實現(xiàn)的1. 解釋為什么？2.數(shù)據(jù)庫如何看待？答：1.是由于所有的存儲設(shè)備都是由硬件構(gòu)成。所有硬件對于機械以及電子設(shè)備故障來說都是很脆弱的。2.數(shù)據(jù)庫把數(shù)據(jù)同時寫入多個存儲器之中，如果一個設(shè)備崩潰了，還有其他可用的設(shè)備有備份，就不會說數(shù)據(jù)會丟失。12.3